Ответ новичку, который хочет собрать 3d принтер

Каждый выбирает свой путь, кто-то покупает дорогой принтер, кто-то - дешевый и потом на нем печатает детали для его апгрейда, кто-то строит сам. Я отношусь к третьей категории. Мне проще, я всю жизнь что-то мастерю, строю различные машины и механизмы, изготовил несколько фрезерных станков с ЧПУ, сейчас достраиваю третий 3d принтер. Если нет знаний, опыта и навыков, будет сложнее. Хотя если не сильно кривые руки, построить средний 3d принтер не очень сложно.

Тут много с чем сначала нужно определиться, и в первую очередь с механикой, какую кинематику использовать. Большинство 'самоделкиных' делают 'кубик' по схеме h-bot (это упрощенное представление coreXY), она простая, надежная, неплохая точность. Но эффект 'диагонального скручивания' предъявляет определенные требования к жесткости рамы. Так не принято у строителей 3d принтеров, но я для себя эту проблему решил изготовлением жесткой рамы из стального уголка, точно выставленной и сваренной полуавтоматом в углекисоте, варить электродами бесполезно, обязательно 'уведет'. Моторы по X и Y работают в паре, привод ременный. Принтер работает много, нагрузка небольшая, а скорости приличные, ШВП и рейка отпадают, это для фрезеров)) Ремни используют разные, обычно стандарта GT2 шириной 6, 9 или 10мм, шкивы обычно ставят 20- или 16-ти зубые. Выбор моторов за каждым, обычно это шаговые двигатели Nema17 от 1 до 1,8а (драйвера подбираются по току, степени дробления шага, шумности, способу управления -возможность управления по SPI... и не только)).

Направляющие по X, Y используют цилинрические, рельсовые цилиндрические, профильные рельсы. Последнее предпочтительнее (но дороже), лучше точность позиционирования, надежность, меньше износ, по иксу, например, позволяет использовать одну направляющую и одну каретку вместо двух, трех или четырех. Какой либо пруток в качестве направляющих - плохая идея, рабочая поверхность валов подвергается обработке, металл уплотняется, насыщается углеродом (цементация), шлифуется и полируется. Он должен быть тверже шариков в линейных подшипниках, потому как расходный материал - подшипники, а не валы)) Вариант использования обрезиненных колес в пазах не рассматривается, ибо порнография это.

Надо определиться с размерами поля, нужно ли оно тебе большое. Это и габариты принтера, значительное увеличение стоимости комплектухи, большой стол должна греть 'большая' грелка, однако. Ты печатаешь шестерню, а стол печет как будто у тебя утка в духовке, сожрет по свету. Кстати, определиться какой использовать нагреватель, на 12-24 вольта или на 220в. При соблюдении норм безопасности, второй вариант для меня более предпочтителен, быстрый нагрев стола, провод в полквадрата, а не в руку толщиной, не греются мосфеты в плате управления и не надо их охлаждать, не нужен супермощный блок питания. С конструкцией стола также нужно определиться. Я обычно использую алюминиевую пластину толщиной 5мм, к которой снизу клеится 'грелка', сверху - стекло или наклейка, как кому больше нравится.

Необходимо определиться с осью Z. Распространено консольное расположение, когда стол крепится с одной стороны на двух направляющих и приводится в движение одним винтом. Я это неприемлю. Многие недооценивают значение точности позиционирования по Z и ее влияния на общее качество готовой детали. Оптимально - по две направляющих с двух сторон и два винта. ШВП для 3d принтера жирновато, обычно использую трапецеидальный винт, 8, 10, 12 мм с бронзовой или капролоновой гайкой, у винтов разные характеристики, в том числе шаг, 2, 3, 4, 8мм на оборот. Чем меньше, тем лучше точность позиционирования. Каждый решает сам, один или два мотора использовать на привод Z, применять редуктор или нет, ременной привод винтов или прямой с вала мотора через муфту. В качестве направляющих по оси Z можно использовать штоки амортизаторов от автомобилейили гидроцилиндров различных устройств с целью экономии. Штоки амортизаторов авто обычно длиной около 300мм. Лично я часто использовал штоки от задних амортизаторов 'десяток', 'двенашек', форд-скорпио диаметром 14мм, под них на Али есть очень качественные линейные подшипники KH1428PP, которые садятся как родные в модули вместо lm12. Попадались и штоки от УАЗ диаметром 16мм.

По электронике тоже нужно принять решение. Первый набор принтерного самоделкина - это Ардуино Мега2560, РАМПС 1.4 (или 1.5, или 1.6, или 1.6+, на выбор), дисплей lcd12864 или попроще, 2004 с энкодером, драйвера, блок питания и т.п. само собой. Но очень много и другой различной электроники с 8-битной архитектурой, где основой является все та-же мега2560. В любом случае не советую брать платы с интегрированными (впаянными или непосредственно разведенными на плате) драйверами. Они практически неремонтопригодны в случае 'печальки'. Прошивка у основной массы принтеров или Марлин с открытым кодом или он-же допиленный. Если не планируется печатать на скоростях 100+мм/с этого будет вполне достаточно, 32-битная электроника обойдется дороже. Вариантов много, это и готовые решения от Лердж (большой минус цена и закрытая прошивка) или MKS. Из самого доступного Ардуино Дуэ с RAMPS-FD или рурампсом или RE-ARM (пока единственная плата, которая полностью совместима с обычным РАМПСом, да и процессор у него пошустрее, чем у Дуэ), этот вариант будет хорош для возможного последующего апгрейда обычной Меги, просто воткнул вместо Меги RE-ARM, залил Смузи или Марлин 2.0 и уже перешел на 32 бита.

Еще один важный момент, с которым надо определиться - механизм подачи филамента - экструдер, боуден (выносной, расположенный как правило на корпусе) или директ (непосредственно на каретке оси X. У того и другого есть свои плюсы и минусы и 3d печатники сутками могут до хрипоты спорить о том, что лучше. Главный недостаток боудена - инерционность подачи на длинной линии, сложность с настройкой ретракта, сложность печати мягкими пластиками. Главный недостаток директа - вес экструдера и его мотора и редуктор (если есть) висит на оси X на печатающей голове и добавляет неслабую инерцию, которая не позволяет печатать на больших скоростях.

Ну и стоит упомянуть про хотэнд (если правильно, подающий механизм вместе с хотендом это и есть экструдер, но в нашей среде принято именно подающий механизм называть экструдером). Проще не заморачиваться и заказать с Али готовый, самый популярный - E3D V6, стоит в комплекте с термобарьером, нагревательным блоком, нагревателем, термистором и набором сопел сущие копейки.

А вообще, 'самодельничество' очень увлекательное занятие. Кроме того, в процессе изготовления и сам процесс 3d печати станет понятным и доступным.

Важный момент в изготовлении любого точного механизма - если у тебя допуски в десятках - сотки не поймаешь)) Соосность, параллельность, перпендикулярность не просто слова, от этого будет зависеть конечный результат и то, получите Вы удовлетворение от проделанной работы или нет. Желательно также, чтобы все оси вращения - шкивов, паразитных роликов, моторов были в подшипниковых опорах с двух сторон.

Удачи Вам, и интернет в помощь))!!!